Kas padara litija baterijas viedas?

Bateriju pasaulē ir akumulatori ar uzraudzības shēmām un akumulatori bez tām. Litijs tiek uzskatīts par viedu akumulatoru, jo tas satur iespiedshēmas plati, kas kontrolē litija akumulatora veiktspēju. Savukārt standarta noslēgtam svina-skābes akumulatoram nav nekādas plates vadības, lai optimizētu tā veiktspēju.

Kādā viedais litija akumulatorsIr trīs pamata vadības līmeņi. Pirmais vadības līmenis ir vienkārša balansēšana, kas optimizē elementu spriegumus. Otrais vadības līmenis ir aizsargķēdes modulis (PCM), kas aizsargā elementus no augsta/zema sprieguma un strāvas uzlādes un izlādes laikā. Trešais vadības līmenis ir akumulatora pārvaldības sistēma (BMS). BMS ir visas balansēšanas ķēdes un aizsargķēdes moduļa iespējas, taču tam ir papildu funkcionalitāte, lai optimizētu akumulatora darbību visā tā kalpošanas laikā (piemēram, uzlādes stāvokļa un veselības stāvokļa uzraudzība).

LITIJA BALANSĒŠANAS ĶĒDE

Akumulatorā ar balansēšanas mikroshēmu mikroshēma vienkārši līdzsvaro atsevišķu akumulatora elementu spriegumus tā uzlādes laikā. Akumulators tiek uzskatīts par līdzsvarotu, ja visu elementu spriegumi viens no otra atrodas nelielā pielaides robežās. Ir divi balansēšanas veidi: aktīvā un pasīvā. Aktīvā balansēšana notiek, izmantojot elementus ar augstu spriegumu, lai uzlādētu elementus ar zemāku spriegumu, tādējādi samazinot sprieguma starpību starp elementiem, līdz visi elementi ir tuvu vienādiem un akumulators ir pilnībā uzlādēts. Pasīvā balansēšana, kas tiek izmantota visos Power Sonic litija akumulatoros, ir tad, kad katram elementam ir paralēli savienots rezistors, kas tiek ieslēgts, kad elementa spriegums pārsniedz slieksni. Tas samazina uzlādes strāvu elementos ar augstu spriegumu, ļaujot citiem elementiem panākt līdzi.

Kāpēc ir svarīga šūnu balansēšana? Litija akumulatoros, tiklīdz zemākā sprieguma šūna sasniedz izlādes sprieguma atslēgšanas spriegumu, viss akumulators izslēgsies. Tas var nozīmēt, ka dažām šūnām ir neizmantota enerģija. Tāpat, ja šūnas uzlādes laikā nav līdzsvarotas, uzlāde tiks pārtraukta, tiklīdz šūna ar augstāko spriegumu sasniegs atslēgšanas spriegumu, un ne visas šūnas būs pilnībā uzlādētas.

Kas tajā tik slikts? Pastāvīga nelīdzsvarota akumulatora uzlāde un izlāde laika gaitā samazinās tā ietilpību. Tas nozīmē arī to, ka dažas šūnas tiks pilnībā uzlādētas, bet citas ne, kā rezultātā akumulators, iespējams, nekad nesasniegs 100% uzlādes stāvokli.

Teorija ir tāda, ka visas līdzsvarotās šūnas izlādējas ar vienādu ātrumu un tāpēc atslēdzas pie vienāda sprieguma. Tas ne vienmēr ir taisnība, tāpēc balansēšanas mikroshēma nodrošina, ka uzlādes laikā akumulatora šūnas var būt pilnībā saskaņotas, lai aizsargātu akumulatora ietilpību un pilnībā uzlādētos.

LITIJA AIZSARGĀJOŠĀS SHĒMAS MODULIS

Aizsardzības ķēdes modulis satur balansēšanas ķēdi un papildu ķēdi, kas kontrolē akumulatora parametrus, aizsargājot pret pārmērīgu uzlādi un pārmērīgu izlādi. Tas tiek panākts, uzraugot strāvu, spriegumu un temperatūru uzlādes un izlādes laikā un salīdzinot tos ar iepriekš noteiktajām robežvērtībām. Ja kāda no akumulatora šūnām sasniedz kādu no šīm robežvērtībām, akumulators attiecīgi izslēdz uzlādi vai izlādi, līdz tiek izpildīta atbrīvošanas metode.

Ir vairāki veidi, kā atkārtoti ieslēgt uzlādi vai izlādi pēc aizsardzības ieslēgšanās. Pirmais ir atkarīgs no laika, kur taimeris skaita nelielu laika periodu (piemēram, 30 sekundes) un pēc tam atbrīvo aizsardzību. Šis taimeris var atšķirties katrai aizsardzības sistēmai un ir viena līmeņa aizsardzība.

Otrais ir balstīts uz vērtību, kur vērtībai ir jānokrītas zem noteikta sliekšņa, lai tā tiktu atbrīvota. Piemēram, visiem spriegumiem ir jānokrītas zem 3,6 voltiem uz šūnu, lai atbrīvotu aizsardzību pret pārlādēšanu. Tas var notikt nekavējoties, tiklīdz ir izpildīts atbrīvošanas nosacījums. Tas var notikt arī pēc iepriekš noteikta laika. Piemēram, visiem spriegumiem ir jānokrītas zem 3,6 voltiem uz šūnu, lai atbrīvotu aizsardzību pret pārlādēšanu, un tiem jāpaliek zem šī robežvērtības 6 sekundes, pirms PCM atbrīvo aizsardzību.

Trešā metode ir uz aktivitāti balstīta, kur ir jāveic darbība, lai atbrīvotu aizsardzību. Piemēram, darbība var būt slodzes noņemšana vai uzlādes uzlikšana. Tāpat kā uz vērtību balstīta aizsardzības atbrīvošana, arī šī atbrīvošana var notikt nekavējoties vai būt balstīta uz laiku. Tas var nozīmēt, ka slodze ir jānoņem no akumulatora uz 30 sekundēm, pirms tiek atbrīvota aizsardzība. Papildus laika un vērtības vai aktivitātes un laika balstītai atbrīvošanai ir svarīgi atzīmēt, ka šīs atbrīvošanas metodes var notikt arī citās kombinācijās. Piemēram, pārlādes atbrīvošanas spriegums var būt tad, kad elementu spriegums ir nokrities zem 2,5 voltiem, bet, lai sasniegtu šo spriegumu, ir nepieciešama uzlāde 10 sekundes. Šāda veida atbrīvošana aptver visus trīs atbrīvošanas veidus.

Mēs saprotam, ka labāko produktu izvēlē tiek ņemti vērā daudzi faktori. litija akumulators, un mūsu eksperti ir gatavi palīdzēt. Ja jums ir papildu jautājumi par pareizā akumulatora izvēli jūsu vajadzībām, lūdzu, sazinieties ar kādu no mūsu speciālistiem jau šodien.